Tesis De seleccion de agregados XELA

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Universidad de San Carlos de Guatemala Facultad de Ingeniería Escuela de Ingeniería Civil EXAMEN DE CALIDAD DE AGREGADOS PARA CONCRETO DE DOS BANCOS EN LA CIUDAD DE QUETZALTENANGO Raúl Armando Salguero Girón Asesorado por Ing. Julio Roberto Luna Aroche Guatemala, mayo de 2004

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Tesis de analisis y seleccion de agregados de quetzaltenango Guatemala.

Transcript of Tesis De seleccion de agregados XELA

  • Universidad de San Carlos de Guatemala Facultad de Ingeniera Escuela de Ingeniera Civil

    EXAMEN DE CALIDAD DE AGREGADOS PARA CONCRETO DE DOS BANCOS EN LA CIUDAD DE

    QUETZALTENANGO

    Ral Armando Salguero Girn Asesorado por Ing. Julio Roberto Luna Aroche

    Guatemala, mayo de 2004

  • UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA

    FACULTAD DE INGENIERA

    EXAMEN DE CALIDAD DE AGREGADOS PARA CONCRETO DE DOS BANCOS EN LA CIUDAD DE

    QUETZALTENANGO

    TRABAJO DE GRADUACIN

    PRESENTADO A JUNTA DIRECTIVA DE LA FACULTAD DE INGENIERA

    POR

    RAL ARMANDO SALGUERO GIRN

    ASESORADO POR ING. JULIO ROBERTO LUNA AROCHE

    Al CONFERRSELE EL TTULO DE

    INGENIERO CIVIL

    GUATEMALA, MAYO DE 2004

  • UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE INGENIERA

    NMINA DE JUNTA DIRECTIVA DECANO Ing. Sydney Alexander Samuels Milson VOCAL I Ing. Murphy Olympo Paiz Recinos VOCAL II Lic. Amahn Snchez lvarez VOCAL III Ing. Julio David Galicia Celada VOCAL IV Br. Kenneth Issur Estrada Ruiz VOCAL V Br. Elisa Yazminda Vides Leiva SECRETARIO Ing. Pedro Antonio Aguilar Polanco

    TRIBUNAL QUE PRACTIC EL EXAMEN GENERAL PRIVADO DECANO Ing. Sydney Alexander Samuels Milson EXAMINADOR Ing. Sergio Vinicio Castaeda Lemus EXAMINADOR Ing. Ronald Estuardo Galindo Cabrera EXAMINADOR Ing. Alfredo Enrique Beber Aceituno SECRETARIO Ing. Pedro Antonio Aguilar Polanco

  • HONORABLE TRIBUNAL EXAMINADOR

    Cumpliendo con los preceptos que establece la ley de la Universidad de San

    Carlos de Guatemala, presento a su consideracin mi trabajo de graduacin

    titulado:

    EXAMEN DE CALIDAD DE AGREGADOS PARA CONCRETO DE DOS BANCOS EN LA CIUDAD DE QUETZALTENANGO

    Tema que me fuera asignado por la Direccin de la Escuela de Ingeniera Civil,

    con fecha 21 de enero de 2004.

    Ral Armando Salguero Girn

  • AGRADECIMIENTOS

    Al Ingeniero Julio Luna por haberme brindado su valiosa asesora en la

    elaboracin de este trabajo de graduacin.

    Al personal del rea de Concretos del Centro de Investigaciones de Ingeniera.

    A mis padres por su apoyo econmico.

    A todas las personas, que de una u otra forma colaboraron de manera

    desinteresada en la realizacin de este trabajo de graduacin.

  • NDICE GENERAL

    NDICE DE ILUSTRACIONES...................................................................... V GLOSARIO................................................................................................... VII RESUMEN.................................................................................................... XI OBJETIVOS.................................................................................................. XIII INTRODUCCIN........................................................................................... XV

    1. MARCO TERICO.................................................................................. 1 1.1. Anlisis de las propiedades fsicas de los agregados................... 1

    1.1.1. Descripcin general de la norma ASTM C-33.................. 1

    1.1.1.1. Agregado fino...................................................... 2

    1.1.1.1.1. Graduacin........................................ 2

    1.1.1.1.2. Sustancias perjudiciales.................... 3

    1.1.1.1.3. Impurezas orgnicas......................... 4

    1.1.1.2. Agregado grueso................................................. 5

    1.1.1.2.1. Graduacin........................................ 5

    1.1.1.2.2. Sustancias perjudiciales ................... 5

    1.1.2. Absorcin y contenido de humedad, peso especfico y

    peso unitario...................................................................... 6

    1.1.2.1. Absorcin y contenido de humedad..................... 6

    1.1.2.2. Peso especfico.................................................... 7

    1.1.2.3. Peso unitario........................................................ 8

    1.2. Anlisis de las propiedades mecnicas de los agregados............ 8

    1.2.1. Ensayo de abrasin en la mquina de Los ngeles,

    ASTM C-131...................................................................... 9

    1.2.1.1. Resumen del mtodo.......................................... 9

  • 1.2.1.2. Aparatos.............................................................. 9

    1.2.1.3. Muestra de ensayo.............................................. 10

    1.2.1.4. Procedimiento..................................................... 10

    1.3. Anlisis de las propiedades qumicas de los agregados............... 11

    1.3.1. Examen petrogrfico de agregados, ASTM C-295........... 12

    1.3.1.1. Usos de los anlisis petrogrficos....................... 12

    1.3.1.2. Toma de muestras.............................................. 13

    1.3.1.3. Seleccin de las muestras para el examen........ 14

    1.3.1.4. Examen de la grava natural................................ 15

    1.3.1.5. Exmenes de la arena natural............................ 16

    1.3.1.6. Examen del ncleo de perforacin..................... 16

    1.3.1.7. Examen de la roca expuesta............................... 17

    1.3.1.8. Examen de la roca triturada................................ 18

    1.3.1.9. Examen de la arena manufacturada................... 18

    1.3.1.10. Clculos............................................................. 18

    1.3.1.11. Informes............................................................ 19

    1.3.2. Mtodo qumico para medir la reactividad potencial de

    los agregados, ASTM C-289............................................ 20

    1.3.2.1. Aplicacin y uso.................................................. 20

    1.3.2.2. Seleccin y preparacin de la muestra.............. 21

    1.3.2.3. Procedimiento..................................................... 22

    1.3.2.4. Interpretacin de los resultados.......................... 22

    2. LOCALIZACIN Y DESCRIPCIN DE LOS BANCOS......................... 25

    2.1. Localizacin................................................................................... 25

    2.2. Descripcin geolgica de los bancos............................................. 27

    II

  • 3. ENSAYOS DE LABORATORIO............................................................. 33 3.1. Tabulacin y anlisis de resultados............................................... 34

    3.1.1. Resultados de la norma ASTM C-33................................ 34

    3.1.1.1. Agregado fino...................................................... 34

    3.1.1.2. Agregado grueso................................................. 37

    3.1.2. Resultados de la norma ASTM C-131............................... 39

    3.1.3. Resultados de la norma ASTM C-289............................... 39

    3.1.4. Resultados de la norma ASTM C-295.............................. 40

    3.1.4.1. Agregado fino...................................................... 40

    3.1.4.2. Agregado grueso................................................. 44

    3.1.4.2.1. Composicin qumica........................ 45

    4. PRINCIPALES NORMAS RELACIONADAS Y SU FACTIBILIDAD

    DE APLICACIN................................................................................... 47 4.1. Bondad de los agregados por el uso de sulfato de sodio o

    sulfato de magnesio, ASTM C-88................................................ 47

    4.1.1. Factibilidad de aplicacin ................................................ 48

    4.2. Mtodo de la barra de mortero para determinar la reactividad

    potencial de los lcalis en combinaciones cemento-agregados,

    ASTM C-227................................................................................. 48

    4.2.1. Factibilidad de aplicacin................................................. 49

    4.3. Reactividad potencial de los lcalis en rocas carbonticas,

    ASTM C-586................................................................................. 50

    4.3.1. Factibilidad de aplicacin................................................. 50

    4.4. Cambio potencial de volumen en combinaciones de cemento-

    agregados, ASTM C-342.............................................................. 50

    4.4.1. Factibilidad de aplicacin................................................. 51

    III

  • CONCLUSIONES.......................................................................................... 53 RECOMENDACIONES.................................................................................. 55 BIBLIOGRAFA............................................................................................. 57 ANEXOS........................................................................................................ 59

    IV

  • NDICE DE ILUSTRACIONES

    FIGURAS

    1. Divisin entre agregados inocuos y dainos......................................... 24

    2. Mapa de localizacin de los bancos de agregados en estudio

    (B) y el lugar de trituracin (T).............................................................. 26

    3. Fotografa del lugar de extraccin y apilamiento de rocas................... 28

    4. Fotografa panormica del lugar de extraccin de material................. 29

    5. Fotografa que muestra el proceso de trituracin................................. 30

    6. Fotografas del apilamiento de los agregados...................................... 31

    7. Curva granulomtrica del agregado fino............................................... 35

    8. Curva granulomtrica del agregado grueso.......................................... 38

    9. Distribucin de los diferentes componentes del agregado fino

    segn el nmero de tamiz................................................................... 43

    10. Contenido promedio de los componentes del agregado fino............... 44

    11. Informe de la norma ASTM C-33 para agregado fino........................... 61

    12. Informe de la norma ASTM C-33 para agregado grueso...................... 62

    13. Informe de la norma ASTM C-131........................................................ 63

    14. Informe de la norma ASTM C-289........................................................ 64

    15. Resultado grfico de la norma ASTM C-289 para la arena.................. 65

    16. Resultado grfico de la norma ASTM C-289 para el piedrn................ 66

    17. Resultados del anlisis de xidos del agregado grueso...................... 67

    18. Resultados del anlisis de silicio del agregado grueso......................... 68

    V

  • TABLAS

    I. Lmites de granulometra para el agregado fino................................... 2

    II. Clasificacin de la arena fino por su mdulo de finura......................... 3

    III. Lmites de sustancias deletreas en agregados finos.......................... 4

    IV. Tipo de abrasin segn granulometra, utilizando 5000 gr.

    de muestra............................................................................................ 11

    V. Cantidades de material de muestreo para el anlisis

    petrogrfico.......................................................................................... 14

    VI. Granulometra del agregado fino......................................................... 35

    VII. Caractersticas fsicas del agregado fino............................................. 36

    VIII. Granulometra del agregado grueso.................................................... 37

    IX. Caractersticas fsicas del agregado grueso........................................ 38

    X. Porcentaje de material retenido en cada tamiz................................... 41

    XI. Conteo de los tipos de partculas que componen el

    agregado fino....................................................................................... 41

    XII. Porcentaje de partculas que componen el agregado

    fino por tamiz........................................................................................ 42

    XIII. Composicin qumica del agregado grueso......................................... 45

    VI

  • GLOSARIO

    lcalis Hidrxidos que se forman cuando elementos alcalinos entran en contacto con el agua. En

    el cemento Prtland estos elementos alcalinos

    son el sodio y el potasio.

    Andesita Roca volcnica constituida por el feldespato plagioclasa y por minerales mficos (biotita,

    anfboles y piroxenos). Es caracterstica de

    los volcanes que surgen en los bordes

    continentales.

    Avalancha de escombros Se genera cuando se produce una erupcin volcnicos lateral o colapso del edificio volcnico. El

    material fragmentado fluye a travs del

    terreno dejando depsitos caractersticos.

    Bomba volcnica Fragmento rocoso de forma ovoidea o almendrada debido a su rotacin una vez ha

    sido expulsado durante la erupcin volcnica.

    VII

  • Cuarzo Mineral formado por la slice, su frmula qumica es SiO2, de fractura concoidea, brillo

    vtreo, incoloro cuando es puro, y de color que

    vara segn las sustancias con que est

    mezclado, y tan duro que raya el acero. Es el

    mineral ms abundante y frecuente de la

    corteza terrestre.

    Diaclasa Superficie de ruptura en una roca, a lo largo de la cual no se ha producido desplazamiento

    entre los bloques originados.

    Estructura vesicular Esta caracterstica se produce cuando los gases contenidos en las lavas escapan al

    disminuir la presin debido a una erupcin

    hacia la superficie, esto distiende el material

    fundido con la produccin de cavidades,

    burbujas o vesculas.

    Hornblenda Mineral ferromagnesiano del grupo de los anfboles muy abundante en la naturaleza

    como componente de rocas eruptivas.

    Lignito Carbn mineral cuya composicin es 60 a 75% de carbono, 20 a 30% de oxgeno y 5.5% de

    hidrgeno.

    VIII

  • Limo Material sedimentario detrtico constituido por partculas de tamao comprendido entre 1/16

    y 1/256 mm. Los limos estn formados

    esencialmente por slice y son tpicos de lagos,

    pantanos y aguas tranquilas, aunque tambin

    pueden ser de origen elico.

    Mortero Mezcla constituida por agua, arena y un aglomerante como el cemento Prtland.

    Puede contener adems un aditivo. Pmez Vidrio volcnico muy poroso y ligero debido a

    la liberacin de los gases que contena la lava

    de la que procede.

    Riolita Roca volcnica constituida mineralgicamente

    por cuarzo, feldespato y mica; su composicin

    es muy semejante a la del granito.

    Vidrio volcnico Los vidrios son soluciones excesivamente viscosas y grandemente sobre enfriadas en

    las cuales las molculas o los grupos atmicos

    estn desordenados, y no en un orden

    definido tal como en los cristales.

    IX

  • X

  • RESUMEN

    En este trabajo de graduacin se analiza la calidad de agregados para

    concreto de dos bancos en el rea de Llanos del Pinal y Xecaracoj de la ciudad

    de Quetzaltenango. Para este fin se tomaron dos muestras, una de agregado

    fino y otra de grueso, luego fueron llevadas a los laboratorios donde se

    practicaron los ensayos respectivos para determinar sus propiedades fsicas,

    mecnicas y qumicas.

    Para analizar las propiedades fsicas del agregado se utiliz la norma

    ASTM C-33, que brinda los requisitos generales que debe llenar un agregado.

    Las propiedades mecnicas se determinaron con la norma ASTM C-131,

    denominada ensayo de desgaste por abrasin, la cual se aplica slo al

    agregado grueso, y por ltimo para conocer las propiedades qumicas y

    mineralgicas se utiliz el examen petrogrfico segn la norma ASTM C-295 y

    el ensayo de reactividad potencial ASTM C-289.

    Con los datos proporcionados por los ensayos de laboratorio se determin

    que los agregados de estos bancos no son recomendables para fabricar

    concreto con cemento Prtland, ya que no cumplen con los lmites y requisitos

    que establecen las normas antes mencionadas.

    XI

  • XII

  • OBJETIVOS General

    Evaluar las propiedades fsicas, mecnicas y qumicas de dos bancos de

    agregados utilizados en la industria de la construccin en la ciudad de

    Quetzaltenango, aplicando cuatro normas ASTM para determinar su calidad

    como agregados para concreto.

    Especficos

    1. Determinar las especificaciones estndar de los agregados segn la

    norma ASTM C-33 de las dos muestras, y las propiedades de resistencia

    a la abrasin e impacto del agregado grueso segn la norma ASTM C-

    131.

    2. Realizar el examen petrogrfico de las muestras aplicando la norma

    ASTM C-295, para determinar si existen minerales o sustancias

    deletreas.

    3. Correlacionar la informacin mineralgica con la proporcionada por el

    ensayo de la norma C-289 (reactividad potencial), en el caso especfico

    del contenido de slice de la muestra.

    4. Analizar la factibilidad de aplicacin de las principales normas

    relacionadas que no estn consideradas en este trabajo como punto

    principal de estudio y ensayo.

    XIII

  • XIV

  • INTRODUCCIN

    La gran mayora de construcciones civiles en Guatemala utilizan el

    concreto como parte fundamental de las mismas, y como se sabe para producir

    un buen concreto estructural es necesario una buena calidad de agregados.

    Este es el punto sobre el que trata el trabajo de graduacin que se presenta a

    continuacin, y como objeto de estudio se ha elegido a la ciudad de

    Quetzaltenango, que por ser la segunda ciudad de Guatemala, en cuanto a

    densidad de poblacin se refiere, es una gran consumidora de agregados.

    Para efectuar este anlisis de calidad de agregados para concreto se

    aplicaron las normas ASTM C-33, C-131, C-289 y C-295, las cuales cubren los

    ensayos para determinar la buena calidad de agregados en lo que a

    propiedades fsicas, mecnicas y qumicas se refiere. Su descripcin terica,

    as como los procedimientos a seguir se presentan en el primer captulo, luego

    se muestra localizacin y descripcin de los bancos en estudio para seguir con

    los ensayos de laboratorio y su anlisis respectivo. Por ltimo, se describen y

    analizan las principales normas relacionadas y como se vinculan con las

    aplicadas en este trabajo.

    Los ensayos de laboratorio se realizaron en el rea de concretos del

    Centro de Investigaciones de Ingeniera (ASTM C-33 y C-131), en el rea de

    Qumica Industrial de mismo Centro (ASTM C-289), en el Centro de Estudios

    Superiores de Energa y Minas (ASTM C-295) y en el Laboratorio Tcnico del

    Ministerio de Energa y Minas (anlisis qumico del contenido de slice de la

    muestra).

    XV

  • XVI

  • 1. MARCO TERICO

    En este captulo se presenta la teora y los procedimientos normados de

    ensayo sobre los cuales se sustenta el anlisis de calidad de agregados, con

    base en las normas ASTM (Sociedad Americana para el Ensayo de Materiales).

    1.1 Anlisis de las propiedades fsicas de los agregados

    Los agregados para concreto deben estar formados de partculas duras y

    compactas (peso especfico elevado) de textura y forma adecuada con una

    buena distribucin de tamaos (buena granulometra). Los agregados suelen

    estar contaminados con limo, arcilla, humus y otras materias orgnicas. Algunos

    tienen porcentajes altos de material liviano o de partculas de forma alargada o

    plana, tales sustancias o partculas defectuosas restan calidad y resistencia al

    concreto y las especificaciones fijan los lmites permisibles de tolerancia. Se

    acepta como norma de calidad la especificacin ASTM C-33, la cual se describe

    de forma general a continuacin.

    1.1.1 Descripcin general de la norma ASTM C-33

    Esta norma define los requerimientos necesarios de graduacin y calidad

    de los agregados fino y grueso que sern usados para concreto estructural, por

    lo que es considerada adecuada para asegurar materiales satisfactorios para la

    mayora de concretos.

    1

  • 1.1.1.1 Agregado fino

    Los agregados finos consistirn en arena natural, arena manufacturada o

    combinacin de ambas.

    1.1.1.1.1 Graduacin

    El agregado fino deber estar graduado dentro de los lmites que se

    muestran en la tabla I.

    Tabla I. Lmites de granulometra para el agregado fino

    Tamiz Porcentaje que pasa

    3/8" (9.5 mm) 100

    Nro. 4 (4.75 mm) 95 a 100

    Nro. 8 (2.36 mm) 80 a 100

    Nro. 16 (1.18 mm) 50 a 85

    Nro. 30 (600 m) 25 a 60

    Nro. 50 (300 m) 10 a 30

    Nro. 100 (150 m) 2 a 10

    Fuente: Normas de la Asociacin Americana para el Ensayo de Materiales, Vol. 04.02 Pg.

    11

    El agregado fino deber tener no ms de 45 por ciento retenido entre 2 tamices consecutivos de los indicados en la tabla anterior.

    2

  • Tabla II. Clasificacin de la arena por su mdulo de finura

    Tipo de arena Mdulo de finura

    Gruesa 2.9 - 3.2 gramos

    Media 2.2 - 2.9 gramos

    Fina 1.5 - 2.2 gramos

    Muy fina 1.5 gramos

    El mdulo de finura no deber ser menor de 2.3 ni mayor de 3.1 y si vara

    ms del 0.20 del valor asumido al seleccionar las proporciones para concreto,

    deber ser rechazado a menos que se verifiquen ajustes adecuados con el

    objeto de compensar la diferencia de graduacin.

    1.1.1.1.2 Sustancias perjudiciales

    La cantidad de sustancias deletreas en el agregado fino no exceder los

    lmites presentados en la tabla III.

    3

  • Tabla III. Lmites de sustancias deletreas en agregados finos

    Porcentaje mximo en peso del total de la muestra

    Sustancia

    Arcilla y partculas disgregables 3.0

    Material ms fino que el tamiz 200 (75 m):

    concreto sujeto a abrasin 3.0A

    cualquier otro concreto 5.0A

    Carbn y lignito:

    cuando la apariencia del concreto es de

    importancia 0.5

    cualquier otro concreto 1.0

    AEn el caso de arena manufacturada, si el material ms fino que el tamiz 200

    consiste en polvo de fractura, esencialmente libre de arcilla o esquisto, estos

    lmites pueden incrementarse en 5 y 7% respectivamente.

    Fuente: Normas de la Asociacin Americana para el Ensayo de Materiales, Vol. 04.02 Pg.

    11

    1.1.1.1.3 Impurezas orgnicas

    El agregado fino deber estar libre de impurezas orgnicas. A excepcin

    de los lmites presentados en la tabla III, los agregados sujetos a la prueba de

    impurezas orgnicas y que produzcan un color ms oscuro que el habitual

    debern ser rechazados, a no ser que cumplan alguna de las condiciones

    siguientes:

    4

  • Puede usarse un agregado fino que no haya cumplido con el ensayo, si se comprueba que la decoloracin se produjo debido a la presencia de

    pequeas cantidades de carbn, lignito o partculas similares.

    Puede usarse un agregado fino que no haya cumplido con el ensayo, si cuando se ensaye, posee propiedades adecuadas para la fabricacin de

    morteros y estos presenten una resistencia a la compresin no menor del

    95 % a los 7 das, calculada segn la norma C - 87.

    1.1.1.2 Agregado grueso

    El agregado grueso consistir en grava, grava triturada, roca triturada,

    escoria de hornos de explosin, concreto de cemento hidrulico triturado o una

    combinacin de lo anterior, de acuerdo con los requerimientos que estable esta

    norma (C-33).

    1.1.1.2.1 Graduacin

    Los agregados gruesos deben llenar los requerimientos especificados en

    la norma C-33 para cada nmero de tamiz, segn el tamao de agregado a

    utilizar. El tamao del agregado se encuentra en funcin de las necesidades

    especficas para el diseo del concreto.

    1.1.1.2.2 Sustancias perjudiciales

    Los agregados gruesos para fabricacin de concreto deben estar libres de

    cantidades excesivas de sustancias como arcilla, carbn y lignito, cenizas y

    material fino. Los lmites permisibles se encuentran establecidos en la norma, y

    estn en funcin del uso que se le dar al concreto.

    5

  • El agregado grueso para uso en concreto que estar expuesto con

    frecuencia al agua, debe estar libre de material que reaccione peligrosamente

    con los lcalis del cemento. Si tales materiales se presentan en cantidades

    peligrosas, el agregado grueso ser rechazado o ser empleado con cemento

    que contenga menos de 0.6 por ciento de lcalis calculados en base de xido

    de sodio, o con la adicin de material que demuestre controlar las expansiones

    debidas a la reaccin de lcali-agregado.

    1.1.2 Absorcin y contenido de humedad, peso especfico y peso unitario

    1.1.2.1 Absorcin y contenido de humedad

    Un cambio de contenido de humedad del 1%, si no se compensa puede

    cambiar el asentamiento del concreto en 1.5 pulgadas y la resistencia en 300

    lbs./pulg.2, es por este motivo que los ensayos de contenido de humedad y

    absorcin deben hacerse. Los agregados pueden estar en alguno de los cuatro

    estados siguientes:

    a. Seco al horno, completamente seco y absorbente.

    b. Seco al aire, seco en su superficie pero conteniendo algo de humedad,

    menor que la requerida para saturar las partculas. Algo absorbente.

    c. Saturado y de superficie seca, que es la condicin ideal que debe tener

    el agregado para que no adicione o absorba agua del concreto.

    d. Hmedo o mojado, contiene exceso de humedad en la superficie de las

    partculas.

    Para proporcionar mezclas de concreto, todos los clculos deben basarse

    en agregado en condicin seco-saturada.

    6

  • Es imposible que los agregados vengan en condicin ideal pero puede

    llegarse a ella por una simple operacin aritmtica: humedad superficial =

    humedad total - factor de absorcin. Para los agregados gruesos la absorcin

    se puede determinar de acuerdo con la norma ASTM C -127 y para los

    agregados finos conforme a la norma ASTM C 128.

    1.1.2.2 Peso especfico

    La densidad o masa especfica de un cuerpo homogneo es la masa por

    unidad de volumen de ese cuerpo. Si en lugar de tomar la masa de un cuerpo

    se toma su peso, se tiene lo que se conoce como peso especfico.

    En el caso de los agregados se ha introducido una modificacin a la

    definicin anterior. Esto se debe a que se hace necesario determinar el peso del

    volumen aparente de estos materiales (el volumen sin descontar los poros y

    espacios libres) entonces: peso especfico aparente relativo es la relacin entre

    el peso de un volumen aparente de un cuerpo y el peso de otro volumen

    aparente de otro cuerpo tomado como comparacin, a igual intensidad de la

    gravedad y en las mismas condiciones de temperatura y presin.

    La gravedad especfica como se define en la especificacin ASTM E-12

    corresponde al peso especfico relativo y para agregados finos se determina por

    mtodos descritos en la norma ASTM C-128 y para agregado grueso ASTM C-

    127 y que consiste en medir el desplazamiento del agua, producido por un peso

    conocido de agregado en condicin saturada y de superficie seca; se usa para

    este objeto una probeta calibrada.

    7

  • 1.1.2.3 Peso unitario

    El peso unitario de un material es el peso de ste con respecto a su

    volumen. Este trmino es el usado en las especificaciones de la ASTM. Se

    aplica a condiciones de trabajo, tomando como volumen unitario el pie cbico o

    metro cbico.

    Al determinar el peso unitario se observa que ste est influenciado por el

    grado de asentamiento (vacos) y por el contenido de humedad, por lo que se

    calcula con el material seco o con distintos grados de humedad, asentado o

    suelto segn indicacin de la norma ASTM C-29.

    1.2 Anlisis de las propiedades mecnicas de los agregados

    En relacin a los agregados, la resistencia a ser rayados y la resistencia al

    desgaste (abrasin) son las propiedades mecnicas que interesa determinar.

    En el primer caso en relacin al equipo de explotacin de agregados y en el

    segundo caso para los efectos de resistencia en el concreto, sobre todo cuando

    el agregado se use en pavimentos o aceras.

    Para determinar la resistencia al desgaste de los agregados se emplea el

    ensayo en la mquina de Los ngeles, de acuerdo con la norma ASTM C-131.

    Este ensayo consiste bsicamente en colocar el agregado dentro de un cilindro

    rotatorio con una carga de bolas de acero por un periodo de tiempo

    especificado, despus de lo cual se determina el porcentaje de desgaste

    sufrido. El agregado grueso ensayado a desgaste no deber mostrar una

    prdida mayor del 50 por ciento en peso, si fuera el caso, podr usarse siempre

    y cuando produzca resistencias satisfactorias en el concreto de proporciones

    seleccionadas.

    8

  • 1.2.1 Ensayo de abrasin en la mquina de Los ngeles, ASTM C-131

    Este mtodo cubre el procedimiento para ensayos de agregado grueso

    menores de 1 pulgadas (37.5 mm), para determinar su resistencia al desgaste

    en la mquina de Los ngeles.

    1.2.1.1 Resumen del mtodo

    La prueba de la mquina de Los ngeles es una medida de la

    degradacin de los minerales de los agregados de graduaciones normales,

    resultando de una combinacin de acciones incluyendo abrasin, impacto y

    molienda en un tambor rotativo de acero conteniendo un nmero especfico de

    esferas, que depender de la graduacin de la muestra. Mientras el tambor

    rota, una placa eleva la muestra y las esferas de acero, transportndolas hasta

    ser soltadas desde la parte opuesta del tambor, creando un efecto de trituracin

    por impacto. El contenido sigue rodando dentro del tambor con una accin de

    molienda abrasiva hasta que la placa hace impacto y el ciclo se repite. Despus

    de transcurrido el nmero de revoluciones preestablecido, el contenido es

    removido del tambor y la porcin de agregado es tamizada para medir el

    desgaste como el porcentaje de peso perdido.

    1.2.1.2 Aparatos

    Se usar una mquina de ensayo de desgaste de los ngeles que

    satisfaga las caractersticas descritas por la norma ASTM C-131. La mquina

    consistir en un cilindro hueco cerrado en ambos extremos, teniendo un

    dimetro interno de 28 pulgadas y el largo interior de 20 pulgadas.

    9

  • El cilindro ser montado en ejes, acoplados a los extremos del cilindro

    pero sin atravesarlo, y ser montado de manera que pueda girar estando su eje

    en posicin horizontal.

    El cilindro ser provisto de una abertura para poder introducir la muestra

    de ensayo. La abertura cerrar de modo que sea a prueba de polvo , lo que se

    logra con una tapadera que se amolde al cilindro y se atornille al mismo. A lo

    largo de una lnea de la superficie interior del cilindro se colocar una placa o

    paleta de acero removible, proyectada radialmente hacia el centro del cilindro

    3 pulgadas y extendida a todo lo largo del mismo.

    Las cargas abrasivas consistirn en esferas de acero de un dimetro

    aproximado de 46.8 mm y cada una pesando entre 390 y 445 g.

    1.2.1.3 Muestra de ensayo

    La muestra de ensayo consistir en agregado que ha sido secado al horno

    a temperatura de 105 a 110 grados centgrados, hasta obtener peso constante.

    La graduacin o graduaciones usadas sern aquellas que representen ms

    adecuadamente el agregado suministrado como muestra.

    1.2.1.4 Procedimiento

    a. Se encuentra la granulometra con una cantidad representativa para

    obtener los porcentajes y cantidades retenidas , para identificar el tipo

    de abrasin.

    b. De acuerdo a la cantidad de material, por graduacin se clasifica el tipo

    de desgaste, segn la siguiente tabla:

    10

  • Tabla IV. Tipo de abrasin segn granulometra, utilizando 5000 gr. de muestra

    TIPO TAMICES PESO

    RETENIDO (gr.)Nro. DE

    ESFERAS REV. TIEMPO (min.)

    A 1", ", " y " 125010 12 500 17

    B " y " 250010 11 500 17

    C " y No. 4 250010 8 500 17

    D No. 8 5000 6 500 17

    Fuente: Normas de la Asociacin Americana para el Ensayo de Materiales, Vol. 04.02

    Pgs. 10 y 11

    c. La diferencia entre el peso original y el peso final de la muestra de

    ensayo, se expresar en forma de porcentaje del peso original de la

    muestra de ensayo. Este valor ser reportado como porcentaje de

    desgaste.

    1.3 Anlisis de las propiedades qumicas de los agregados

    Los agregados con alto contenido de slice pueden producir reacciones

    dainas con sustancias alcalinas (Na O y K2 2O) en un concreto. Estas

    reacciones pueden ser lentas o tardas, y consisten en la generacin de

    hidrxidos de elementos alcalinos cuando stos entran en contacto con el agua,

    posteriormente al combinarse con slice hidratada generan un gel de silicato de

    sodio hidratado que conlleva un aumento de volumen de hasta el 50 %. Este

    cambio de volumen produce fisuras en los agregados y la matriz de cemento,

    provocando mal desempeo en la funcin estructural del concreto y en casos

    severos pueden darse incluso explosiones internas.

    11

  • Cuando se trata de rocas carbonticas, la reaccin del lcali con los

    carbonatos produce igualmente un efecto expansivo que provoca

    microfracturas, generando en el proceso carbonato de potasio.

    Las normas ASTM para determinar la presencia de sustancias y minerales

    que provocan reacciones con la pasta de cemento Prtland, a corto, mediano o

    largo plazo son: mtodo de la barra de mortero para determinar la reactividad

    potencial del lcali (C-227), mtodo qumico para determinar la reactividad

    potencial lcali-slice (C-289), examen petrogrfico (C-295) y mtodo para

    determinar la reactividad potencial lcali-carbonato (C-586). En este trabajo se

    aplicar el examen petrogrfico y como complemento la norma ASTM C-289 (el

    uso de sta se debe a que los bancos en estudio son de origen volcnico).

    1.3.1 Examen petrogrfico de agregados, ASTM C-295

    1.3.1.1 Usos de los anlisis petrogrficos

    Los procedimientos que se siguen en el anlisis petrogrfico de agregados

    depende del uso que se le quiera dar a dicho agregado. En ocasiones la

    petrografa no basta para hacer el estudio y es necesario completarlo con

    procedimientos como difraccin de rayos X. ste permite clasificaciones ms

    seguras de minerales poco comunes y arcillas. La determinacin de

    constituyentes no es el fin ltimo del anlisis petrogrfico, pero s permite

    efectuar muchas conclusiones importantes a nivel prctico. Lo ms importante

    es determinar si hay componentes que puedan afectar el comportamiento de un

    agregado en una aplicacin especfica, como por ejemplo, determinar y

    cuantificar los componentes reactivos potenciales de lcalis-slice y lcali-

    carbonato y recomendar ensayos que confirmen o no la reaccin.

    12

  • A continuacin se presentan los lineamientos para la realizacin de un

    anlisis petrogrfico del los agregados para concreto, basado en la norma

    ASTM C-295.

    1.3.1.2 Toma de muestras

    La toma de muestras debe realizarse por un experto, familiarizado con los

    requerimientos para muestreo aleatorio de agregados para concreto, debiendo

    considerarse la localizacin, la geologa y otros datos importantes del sitio

    donde se sustrajo la muestra.

    Las canteras no desarrolladas se muestrearn por medio de ncleos

    perforados a travs de toda la profundidad que se espera explotar, la

    perforacin se realizar perpendicularmente a la caracterstica estructural

    dominante de las rocas. Las rocas masivas se muestrearn con ncleos de

    cincuenta y tres milmetros de dimetro y para estratificaciones delgadas o

    materiales complejos debern tomarse ncleos no menores de 100 mm de

    dimetro. Se deber contar con un nmero adecuado de perforaciones a cubrir

    los lmites de los depsitos propuestos para el proyecto.

    Para canteras en operacin de gravas y arenas, las muestras se

    representan por no menos de 45 kilogramos o 300 piezas de las ms grandes

    de cada tamao de material.

    Para afloramientos de canteras no productoras, donde los apilamientos

    regulares del material no son disponibles, las muestras no deben ser menos de

    2 kilogramos de cada estrato con piezas que no pesen menos de 0.5

    kilogramos o por ncleo perforado descrito anteriormente.

    13

  • Los depsitos de arenas y gravas no desarrollados, debern ser

    muestreados por medio de pruebas en trincheras excavadas a mano, para

    anticipar la futura produccin econmica. Las muestras consistirn en no menos

    de las cantidades de material indicadas en la tabla V, seleccionando, tanto

    como sea posible, la representatividad de los depsitos.

    Tabla V. Cantidades de material de muestreo para el anlisis petrogrfico

    CANTIDAD Abertura de tamiz

    kg lb Piezas

    Mayores de 150 mm (6") -- -- *

    75 a 150 mm (3" a 6") -- -- 300

    37.5 a 75 mm (1" a 3") 180 400 --

    19 a 37.5 ( " a 1") 90 200 --

    4.75 a 19 mm ( Nro. 4 a ") 45 100 --

    Menores de 4.75 mm (Nro. 4) ** 23 50 --

    * No menos de una pieza de cada tipo aparente de roca.

    ** Agregado fino. Fuente: Normas de la Asociacin Americana para el Ensayo de Materiales, Vol. 04.02 Pg.

    178

    1.3.1.3 Seleccin de las muestras para el examen

    Las muestras se tamizan en seco para obtener muestras de cada tamao

    de tamiz. En caso de arenas, se toma una porcin adicional a ensayarse con

    lavado de agua para que sea tamizado y removido por secado, para

    proporcionar un muestreo del material que pasa el tamiz Nro. 200.

    14

  • Los resultados del anlisis de tamices de cada muestra se deben adjuntar

    al examen petrogrfico. Cada fraccin tamizada ser examinada por separado,

    iniciando con el tamao mayor para facilitar su identificacin; puede necesitarse

    el uso del microscopio estereoscpico para facilitar la identificacin de

    pequeas partculas, o el uso del microscopio petrogrfico.

    La reduccin de partculas de cada fraccin tamizada se realiza por medio

    de cuarteos hasta obtener un mnimo de 150 partculas; del nmero de

    partculas depende el grado de precisin que se requiera, el cual se contar al

    iniciarse el examen, luego de identificarse las partculas, se deben contar

    nuevamente.

    1.3.1.4 Examen de la grava natural

    Las gravas se examinan para establecer si presentan revestimiento

    externo, si existe, se determinar si consiste en materiales potencialmente

    dainos para el concreto y que tan firme es el revestimiento. Si cada fraccin

    tamizada puede clasificarse fcilmente, dentro de los tipos de rocas, mediante

    un examen visual, rayado y prueba de cido, las dems identificaciones pueden

    omitirse. Las rocas de grano fino que no se pueden identificar

    macroscpicamente y que pueden contener componentes dainos para el

    concreto, sern examinadas mediante microscopa petrogrfica.

    Las caractersticas fsicas ms importantes que deben describirse son las

    siguientes:

    - Forma de las partculas

    - Superficie de la partcula, textura

    - Tamao del grano

    15

  • - Estructura interna, porosidad, cementacin de los granos

    - Color

    - Composicin mineralgica

    - Heterogeneidad significativa

    - Condicin fsica general del tipo de rocas de la muestra

    - Revestimiento o incrustaciones

    - Presencia de componentes reactivos dainos en el concreto

    1.3.1.5 Exmenes de la arena natural

    Estos exmenes son similares a los de la gravas, con la diferencia que se

    requiere el uso del microscopio estereoscpico, disco de Petri, pinzas y aguja

    de diseccin.

    Para granos ms finos que 600 micrones (tamiz nmero 30) se reducen

    por cuarteo a aproximadamente 4 5 gramos, el volumen ser normalmente

    menor que una cucharadita rasa, tomando en cuenta que el nmero de

    partculas no debe ser menor de 150. El examen puede realizarse como el de

    los granos superiores al tamiz de 600 micrones (Nro. 30) y si es posible,

    auxiliarse con el microscopio petrogrfico.

    1.3.1.6 Examen del ncleo de perforacin

    Se debe hacer un registro de cada ncleo, con los siguientes datos:

    longitud, recuperacin, localizacin; localizacin y espaciamiento de diaclasas;

    tipo o tipos litolgicos; alternacin de los tipos; condicin y su variacin fsica,

    tenacidad, dureza, coherencia; porosidad obvia; tamao y textura del grano y

    sus variaciones; tipo o tipos de ruptura y presencia de componentes capaces de

    reaccionar potencialmente en deterioro del concreto.

    16

  • Si el tamao del testigo lo permite, debe considerarse la probabilidad de

    que la roca se haga agregado, del tamao requerido. Si se humedece la

    superficie del testigo, es ms fcil reconocer caractersticas significativas y

    cambios en su litologa.

    La mayora de la informacin requerida normalmente, se obtiene por un

    cuidadoso examen visual, pruebas de rayado y de cido o golpeando el ncleo

    con un martillo.

    En caso de rocas de granulometra fina, puede ser necesario examinar

    partes del ncleo, para preparar secciones delgadas de porciones

    seleccionadas o utilizar el microscopio estereoscpico. Algunas

    consideraciones y procedimientos son ms aplicables a algunas rocas

    particulares que a otras.

    1.3.1.7 Examen de la roca expuesta

    El procedimiento a utilizar es el mismo que para las muestras de ncleo,

    hasta el punto que el espaciamiento de muestras y tamaos de piezas

    individuales lo permitan. Si la muestra consiste en cantidades relativamente

    grandes de roca fracturada por explosin, es recomendable inspeccionarla toda,

    estimando la cantidad relativa de tipos de rocas, variedades presentes y

    muestrear cada tipo antes de procesos adicionales. El procedimiento

    subsiguiente deber ser el mismo que se da para la roca triturada.

    17

  • 1.3.1.8 Examen de la roca triturada

    El procedimiento para este examen es similar al del ncleo, excepto que

    son necesarios datos cuantitativos que deben ser obtenidos por conteo de

    partculas, como se describe en la seccin de grava y arena natural.

    1.3.1.9 Examen de la arena manufacturada

    El procedimiento debe ser igual al de la arena natural, con nfasis sobre la

    cantidad y extensin de fracturacin y la cantidad y naturaleza del polvo de roca

    desarrollado por la operacin de trituracin. Si una muestra de la roca de la cual

    la arena fue producida est disponible, el examen de sta proveer informacin

    de mucha utilidad.

    1.3.1.10 Clculos

    Se calcula la composicin de cada fraccin retenida en los tamices de una

    muestra heterognea y la composicin en promedio ponderado de toda la

    muestra como sigue: se expresa la composicin de cada fraccin retenida en

    los tamices, por la suma del nmero total de partculas de la fraccin contada y

    calculando cada componente en cada condicin como un porcentaje de la

    cantidad total (como nmero de partculas en porcentaje, en cada fraccin de

    tamiz). Es conveniente calcular y registrar los porcentajes por docenas en esta

    presentacin.

    18

  • El porcentaje de peso de la fraccin retenida en cada tamiz de la muestra

    completa (porcentajes individuales retenidos sobre tamices consecutivos) se

    obtiene al multiplicar los porcentajes de los componentes en la fraccin

    tamizada, determinada y descrita anteriormente, por los porcentajes de la

    fraccin tamizada de la muestra completa, se calculan los porcentajes de la

    muestra completa de ese componente, de ese tamao y el porcentaje pesado

    de los componentes de la fraccin tamizada. Es conveniente el clculo y el

    registro de estos porcentajes expresados en intervalos del 10 %.

    Se construye una tabla para representar la composicin de cada fraccin

    tamizada y los pesos de la composicin de la muestra completa. Reportar los

    valores aproximados a nmeros enteros y las cantidades de componentes

    menores del 5% de la fraccin tamizada o de la muestra completa como

    residuos. Como una convencin, el total de cada fraccin tamizada y el total de

    la muestra completa, ser cada uno el 100 %, no incluyendo los residuos.

    1.3.1.11 Informes

    El reporte del examen petrogrfico debe contener los datos esenciales

    necesarios para identificar la muestra, la fuente, propsito de uso e incluye una

    descripcin dando la composicin y propiedades del material. El informe debe

    incluir los procedimientos empleados en la prueba, y una descripcin de la

    naturaleza y las caractersticas de cada constituyente importante de la

    muestra, acompaado de tablas y fotografas segn sea necesario. Los

    hallazgos y conclusiones deben ser expresados en trminos comprensibles

    para quienes deben tomar las decisiones de conveniencia del material a ser

    usado como agregado para concreto.

    19

  • Cuando en una muestra han sido encontradas propiedades o

    constituyentes conocidos por sus propiedades dainas al concreto, estas

    propiedades o constituyentes deben ser descritos cualitativamente y su posible

    magnitud de forma cuantitativa. Los efectos desfavorables que se espera

    sucedan deben mencionarse, as como incluir recomendaciones considerando

    un examen petrogrfico adicional, qumico, fsico, o investigacin geolgica que

    deba ser necesaria para evaluar propiedades adversas que fueron indicadas en

    el examen petrogrfico.

    1.3.2 Mtodo qumico para medir la reactividad potencial de los agregados, ASTM C-289

    1.3.2.1 Aplicacin y uso

    Este ensayo describe un mtodo qumico para determinar la reactividad

    potencial de un agregado con lcalis, en un concreto elaborado con cemento

    Prtland, de acuerdo con la magnitud de la reaccin que ocurre durante 24

    horas a 80 C, entre una solucin de hidrxido de sodio 1 N y un agregado que

    ha sido triturado y cernido de forma que pase por un tamiz Nro. 50 y quede

    retenido en un tamiz Nro. 100.

    Reacciones entre una solucin de hidrxido de sodio y agregado silcico

    han demostrado correlacin con el desempeo del agregado en estructuras de

    concreto, por lo que debe ser usado cuando nuevas fuentes de agregados

    estn siendo evaluadas o la reactividad lcali-slice puede ocurrir.

    20

  • Los resultados de este mtodo pueden ser obtenidos rpidamente, y,

    aunque no son completamente fiables en todos los casos, proveen datos

    valiosos que pueden mostrar la necesidad de obtener informacin adicional a

    travs de los mtodos C-227 y C-295 (mtodo de la barra de mortero y anlisis

    petrogrfico, respectivamente).

    1.3.2.2 Seleccin y preparacin de la muestra

    Este ensayo es aplicable tanto a agregados finos como gruesos; cuando

    los agregados finos y gruesos provengan del mismo material, puede aplicarse

    para el agregado total.

    La muestra de ensayo debe ser preparada de una porcin representativa

    del agregado triturndolo hasta que pase el tamiz de 300 m (Nro. 50), de

    acuerdo al siguiente procedimiento: reducir el agregado grueso triturndolo

    hasta que pase por el tamiz de 4.75 mm (Nro. 4). Tamizar el agregado grueso

    triturado al igual que la arena hasta obtener partculas de 150 m. Descartar el

    material que pase por el tamiz de 150 m. Reducir el material retenido en el

    tamiz de 300 m pasndolo repetidamente por el disco pulverizador, tamizando

    despus de cada pulverizado. El material debe ser reducido de tamao hasta

    que pase por el tamiz de 300 m. Debe evitarse tanto como sea posible la

    proporcin de finos que pasan el tamiz Nro. 100. Reservar la porcin retenida

    en el tamiz de 150 m como muestra para el ensayo.

    21

  • 1.3.2.3 Procedimiento

    Pesar tres porciones representativas de 25.00 0.05 gr. de la muestra

    seca comprendida entre los tamices Nro. 50 y Nro. 100. Colocar cada porcin

    en uno de los tres recipientes y agregar por medio de una pipeta 25 cm3 de la

    solucin de NaOH 1.000 N. En un cuarto recipiente, utilizando una pipeta

    agregar 25 cm3 de la misma solucin NaOH para usarla como solucin blanca.

    Sellar los cuatro envases despus de agitarlos suavemente para liberar el aire

    atrapado.

    Inmediatamente despus de haber sellado los envases, se colocan en un

    bao lquido, o de aire mantenido a 80 1.0 C. Despus de 24 de hora se

    sacan los envases del bao y se enfran bajo una corriente de agua por 15 2

    minutos hasta menos de 30 C. Inmediatamente despus de haberse enfriado

    los recipientes se filtra la solucin del residuo del agregado.

    Inmediatamente despus de completar la filtracin, se agita el filtrado para

    asegurar homogeneidad y luego se toma una alcuota de 10 cm3 del filtrado y

    se diluye con agua hasta 200 cm3 en un frasco volumtrico. Se conserva esta

    solucin diluida para la determinacin de la slice disuelta y la reduccin en

    alcalinidad, con las frmulas y procedimientos dados por la norma.

    1.3.2.4 Interpretacin de los resultados

    Se han publicado estudios que correlacionan los resultados obtenidos a

    partir de este mtodo con el comportamiento de los agregados en estructuras

    de concreto, con la expansin de barras de morteros elaborados con cemento

    de alto contenido de lcali y con los exmenes petrogrficos de los agregados.

    22

  • Con base en esta informacin, se ha dibujado la curva indicada en la

    figura 1. Si cualquiera de los tres puntos R , Sc c quedan situados en el lado

    daino de la curva de la figura 1, esto indicar un grado potencial daino de

    reactividad alcalina. Sin embargo, agregados potencialmente dainos, que en

    principio pueden ser extremadamente reactivos con los lcalis y que aparecen

    representados por puntos que estn situados por encima de la lnea de trazos

    de la figura 1, pueden producir expansiones relativamente bajas. A pesar de

    esto, se considerar que estos agregados indican un grado de reactividad

    potencial daino, hasta tanto se demuestre el carcter inocuo del mismo, por

    medio de datos sobre su uso o por ensayos suplementarios.

    Los resultados del ensayo podran ser incorrectos para agregados que

    contienen carbonatos de calcio, magnesio o hierro ferroso, tal como calcita,

    dolomita, magnesita o siderita; o silicatos de magnesio tal como serpentina.

    Para determinar la presencia de minerales de este tipo, se podr realizar un

    examen petrogrfico de los agregados.

    23

  • Figura 1. Divisin entre agregados inocuos y dainos

    Fuente: Normas de la Asociacin Americana para el Ensayo de Materiales, Vol. 04.02 Pg.

    164

    24

  • 2. LOCALIZACIN Y DESCRIPCIN DE LOS BANCOS

    Los bancos en estudio se escogieron debido a su importancia que incluye

    ubicacin geogrfica y volumen de extraccin. Se encuentran dentro de una

    zona conocida comnmente como rea de Piedrineras en el valle de la ciudad

    de Quetzaltenango, en el lugar llamado Llano del Pinal y Xecaracoj, esta es

    una zona relativamente extensa que abastece de materiales de construccin a

    gran parte de la ciudad.

    Debido a las condiciones geolgicas del lugar, la extraccin del material es

    bastante fcil, y las personas que habitan esta rea se dedican principalmente

    a la extraccin de materiales de construccin, los cuales en muchos lugares son

    extrados en los propios patios de las viviendas y luego son llevados a la

    trituradora o triturados all mismo artesanalmente.

    Se tomaron dos muestra de material manufacturado, una de agregado fino

    y otra de grueso directamente del lugar de trituracin, luego de que el material

    fuera llevado all desde la fuente.

    2.1 Localizacin

    Los bancos escogidos para realizar este estudio se localizan en las

    afueras de la ciudad de Quetzaltenango, siguiendo el camino que conduce a

    Llano del Pinal (al sur de la ciudad), aproximadamente a 800 m de la zona 1 de

    la misma, en la colonia llamada San Jos La Via. En la figura 2 se muestra la

    ubicacin exacta.

    25

  • Figura 2. Mapa de localizacin del los bancos de agregados en estudio (B) y el lugar de trituracin (T)

    Fuente: Instituto Geogrfico Nacional. Hojas: Quetzaltenango y Colomba

    26

  • 2.2 Descripcin geolgica de los bancos

    En esta zona se encuentran formaciones volcnicas muy numerosas en

    forma de pequeos cerros, las cuales estn compuestas de material suelto y

    fracturado. Estas formaciones son restos de antiguas avalanchas de escombros

    volcnicos, por este motivo el material es poco consolidado haciendo que su

    extraccin sea bastante fcil. El material que se extrae incluye bloques y

    bombas volcnicas de considerable tamao, as tambin ceniza volcnica muy

    fina.

    La mayor parte del material que compone estos bancos es roca volcnica

    con moderado y alto contenido de slice como andesitas, riolitas y pmez por

    ejemplo.

    Las muestras que se tomaron son de agregados manufacturados, que es

    como se producen en el lugar, la roca es extrada de la fuente y apilada (ver

    figuras 3 y 4), luego es transportada por un camin hasta la trituradora que se

    encuentra a unos 600 m de la fuente aproximadamente (ver figura 5). All se

    tritura y se apila separadamente el agregado fino y el agregado grueso, en este

    momento estn listos para ser llevados y distribuidos en la ciudad (ver figura 6).

    27

  • Figura 3. Fotografa del lugar de extraccin y apilamiento de rocas

    28

  • Figura 4. Fotografa panormica del sitio de extraccin de material

    29

  • Figura 5. Fotografa que muestra el proceso de trituracin

    30

  • Figura 6. Fotografas del apilamiento de los agregados

    31

  • 32

  • 3. ENSAYOS DE LABORATORIO

    Se obtuvo una cantidad de 50 lb. de material por cada muestra

    directamente del lugar de trituracin. Esta muestras fueron llevadas al Centro

    de Investigaciones de Ingeniera (CII), donde se realizaron los ensayos de

    propiedades fsicas (ASTM C-33), mecnicas (ASTM C-131) y qumicas (ASTM

    C-289). El examen petrogrfico (ASTM C-295) se realiz en el Centro de

    Estudios Superiores de Energa y Minas como parte del anlisis de propiedades

    qumicas y mineralgicas.

    Adems del anlisis petrogrfico, tambin se realiz un anlisis qumico

    de xidos para caracterizar la muestra de roca, una parte de este anlisis se

    realiz en el Laboratorio de Qumica Industrial del CII y otra parte en el

    Laboratorio Tcnico del Ministerio de Energa y Minas.

    Los ensayos que comprenden la determinacin de las propiedades fsicas

    que se realizaron para el agregado grueso fueron: peso especfico, peso

    unitario, porcentaje de vacos, porcentaje de absorcin y granulometra, y para

    el agregado fino se realizaron adems de los anteriores los ensayos de

    contenido de materia orgnica y porcentaje de finos. Para las propiedades

    mecnicas se utiliz el ensayo en la mquina de Los ngeles. Adems, se

    realiz el ensayo de reactividad potencial de reduccin por alcalinidad y slice

    disuelta en el rea de Qumica Industrial del CII.

    El examen petrogrfico se realiz utilizando un microscopio

    estereoscpico, con el cual se clasificaron los minerales y componentes de la

    muestra de arena segn el nmero de tamiz.

    33

  • Debido a que tanto el agregado fino como el grueso son materiales de

    trituracin de la misma roca, la informacin del examen petrogrfico se

    correlacion con el anlisis de xidos (CaO, MgO Al O , Fe O y SiO2 3 2 3 2) para

    tener un dictamen ms preciso de las propiedades de esta roca como agregado

    para concreto. Los informes entregados por los laboratorios mencionados se

    muestran todos en el Anexo al final de este documento.

    3.1 Tabulacin y anlisis de los resultados

    A continuacin se presentan los resultados de las pruebas de laboratorio y

    su anlisis respectivo con base en la teora expuesta en la primera parte de

    este trabajo.

    3.1.1 Resultados de la norma ASTM C-33

    Se procedi a realizar los ensayos bsicos de calidad y requerimientos en

    el Centro de Investigaciones de Ingeniera conforme lo indica la especificacin

    C-33, la informacin obtenida se muestra y analiza en los siguientes subttulos.

    El informe original entregado por el CII se encuentra en el anexo.

    3.1.1.1 Agregado fino

    En esta parte se analizan los resultados de los nueve ensayos de

    propiedades fsicas del agregado fino que se realizaron. Para este propsito se

    presentan los resultados de la siguiente forma: en la tabla VI se muestran los

    porcentajes en peso de partculas que pasan cada tamiz y en la figura 7 la

    curva granulomtrica, luego en la tabla VII se muestran las caractersticas

    fsicas.

    34

  • Tabla VI. Granulometra del agregado fino

    Tamiz Nro. Porcentaje que pasa

    3/8" (9.5 mm) 100

    Nro. 4 (4.75 mm) 99.9

    Nro. 8 (2.36 mm) 96.57

    Nro. 16 (1.18 mm) 84.63

    Nro. 30 (600 m) 65.1

    Nro. 50 (300 m) 45.5

    Nro. 100 (150 m) 28.84 Figura 7. Curva granulomtrica del agregado fino

    Fuente: Informe de la norma ASTM C-33 para agregado fino entregado por el CII

    35

  • Tabla VII. Caractersticas fsicas del agregado fino Peso especfico 2.60

    Peso unitario (kg/m3) 1649.13 Peso unitario suelto (kg/m3) 1464.24

    Porcentaje de vacos 35.82 Porcentaje de absorcin 0.75

    Contenido de materia orgnica 5 Porcentaje que pasa el tamiz 200 16.01

    Mdulo de finura 1.79

    Segn los lmites que establece la especificacin ASTM C-33, del anlisis

    de los resultados que aparecen en las tablas VI y VII se puede decir que

    El contenido de materia orgnica segn la clasificacin colorimtrica fue 5, por lo tanto no cumple con el lmite que es 3.

    El porcentaje que pas por el tamiz 200 fue 16.06. El lmite cuando se trata de arena manufacturada como en este caso es hasta 7 por ciento,

    por lo tanto no cumple.

    El mdulo de finura es 1.79, la especificacin indica que debe estar entre 2.3 y 3.1. No cumple.

    Como puede observarse en la figura 7, la granulometra se cumple en cuatro tamices (, Nro. 4, Nro. 8 y Nro.16) y no se cumple en los

    restantes (Nro. 30, Nro. 50 y Nro. 100). Por lo tanto la granulometra en

    general no est dentro de la especificacin.

    36

  • El peso especfico, peso unitario y porcentaje de absorcin son

    caractersticas fsicas propias de cada material que sirven para elaborar la

    mezcla de concreto.

    Como se puede observar este agregado no cumple con ninguna de las

    especificaciones estndar que da la norma ASTM C-33, por lo tanto es

    inadecuado para ser usado como agregado fino para concreto.

    3.1.1.2 Agregado grueso

    Para determinar las propiedades fsicas del agregado grueso se realizaron

    seis pruebas de laboratorio, los resultados de stas se muestran en la tabla VIII

    y tabla IX, adems, en la figura 8 se observa la curva granulomtrica con los

    lmites que establece la norma C-33 indicados.

    Tabla VIII. Granulometra del agregado grueso

    Tamiz Nro. Porcentaje que pasa 2 in. 100.00

    1 in. 100.00 1 in. 65.05 in. 20.55 in. 3.72 in. 1.14 in. 0.24

    37

  • Figura 8. Curva granulomtrica del agregado grueso

    Fuente: Informe de la norma ASTM C-33 para agregado grueso entregado por el CII

    Tabla IX. Caractersticas fsicas del agregado grueso

    Peso especfico 2.39

    Peso unitario (kg/m3) 1277 Peso unitario suelto (kg/m3) 1173.14

    Porcentaje de vacos 46.53 Porcentaje de absorcin 4.38

    38

  • Segn los lmites que establece la especificacin ASTM C-33, se puede

    observar en la figura 8 que la granulometra est dentro de los lmites en 4

    tamices (2, 1 , y ) y est fuera en 2 (1 y ), por lo tanto no cumple. El

    resto de propiedades fsicas proporcionadas en el informe del CII son propias

    de cada material y son consideradas al realizar la mezcla de concreto, en este

    caso se puede ver que se trata de un material muy poroso y absorbente debido

    al alto porcentaje de vacos (46.53), por lo que posee poca resistencia a la

    degradacin mecnica como se ver a continuacin.

    3.1.2 Resultados de la norma ASTM C-131

    Se tamiz una cantidad representativa del material y segn los

    porcentajes retenidos en cada tamiz se clasific el tipo de desgaste como A.

    Al realizar el ensayo utilizando la mquina de Los ngeles se obtuvo un

    desgaste del 65 por ciento, la norma establece que no debe ser ms del 50 por

    ciento, por lo tanto no se cumple e indica que se tiene un agregado grueso con

    poca dureza y tenacidad no apto para concreto estructural.

    3.1.3 Resultados de la norma ASTM C-289

    El ensayo de reactividad potencial se le aplic a ambas muestras

    (agregado fino y grueso), y debido a que los agregados de estos bancos son

    manufacturados, tanto el agregado fino como el grueso estn hechos de la

    misma roca con las mismas propiedades qumicas. Por lo que el ensayo doble

    sirvi para corroborar los datos de ambas pruebas, las cuales tenan que ser

    prcticamente iguales. El resultado del ensayo de reactividad potencial en

    ambas muestras fue inocuo, lo cual indica que los minerales silcicos que posee

    esta roca no producirn una reaccin daina con los lcalis del cemento

    Prtland.

    39

  • Sin embargo, esta norma aclara en su tercer inciso que la informacin

    obtenida con este ensayo no es completamente fiable en todos los casos y

    debe complementarse con otros mtodos (ASTM C-295 y/o ASTM C-227).

    3.1.4 Resultados de la norma ASTM C-295

    El anlisis petrogrfico se realiz en dos partes, la primera fue el anlisis

    con un microscopio estereoscpico del agregado fino en el Centro de Estudios

    Superiores de Energa y Minas, y la segunda fue un anlisis qumico de xidos

    para determinar el tipo de roca que constitua ambas muestras de agregados.

    Los resultados se presentan y analizan a continuacin iniciando con el

    agregado fino y luego el agregado grueso.

    3.1.4.1 Agregado fino

    Utilizando el material tamizado del ensayo de granulometra se realiz el

    anlisis petrogrfico para cada nmero de tamiz, haciendo cuarteos y contando

    un mnimo de 150 partculas cuando se dispona de ellas. Luego se clasific el

    tipo de partculas y minerales que contena cada muestra utilizando un

    microscopio estereoscpico, las partculas se clasificaron en cinco tipos, estos

    son: riolitas, andesitas, pmez, vidrio volcnico y el mineral hornblenda. A

    continuacin se muestra el porcentaje de material retenido en cada tamiz (tabla

    XI) y los resultados de la caracterizacin de partculas (tablas XII y XIII).

    40

  • Tabla X. Porcentaje de material retenido en cada tamiz

    Tamiz Nro. Porcentaje retenido 3/8" (9.5 mm) 0

    Nro. 4 (4.75 mm) 0.1 Nro. 8 (2.36 mm) 3.33

    Nro. 16 (1.18 mm) 11.94 Nro. 30 (600 m) 19.53 Nro. 50 (300 m) 19.6 Nro. 100 (150 m) 16.66

    Fondo 28.84 Total 100

    Tabla XI. Conteo de los tipos de partculas que componen el agregado fino

    Nmero de partculas por tamiz Tipo

    Nro. 4 Nro 8 Nro. 16 Nro. 30 Nro. 50 Nro. 100Riolita 1 102 95 79 82 98

    Andesita 1 48 36 28 24 18 Vidrio 0 0 6 41 71 104

    Hornblenda 0 0 5 11 10 9 Pmez 0 0 8 9 7 4 Totales 2 150 150 168 194 233

    41

  • Tabla XII. Porcentaje de partculas que componen el agregado fino por tamiz

    Porcentaje de partculas por tamiz Tipo Nro. 4 Nro. 8 Nro. 16 Nro. 30 Nro. 50 Nro. 100

    Riolita 50 68 63.33 47.02 42.26 42.06 Andesita 50 32 24 16.66 12.37 7.72

    Vidrio 0 0 4 24.4 36.6 44.63 Hornblenda 0 0 3.33 6.54 5.15 3.86

    Pmez 0 0 5.33 5.35 3.6 1.71 Totales 100 100 100 100 100 100

    Como puede observarse, los resultados mostrados en las tablas XI y XII

    muestran que la muestra est compuesta principalmente de la roca denominada

    riolita, roca con alto contenido de slice que es considerada reactiva. Adems, la

    muestra est compuesta en promedio de casi el 30 por ciento de vidrio

    volcnico tambin daino para el concreto, le sigue la roca andesita y por ltimo

    un contenido relativamente pequeo de pmez y del mineral ferromagnesiano

    hornblenda. Para una mejor interpretacin de los resultados obtenidos, se han

    elaborado las grficas de las figuras 9 y 10 que muestran la distribucin de los

    diferentes tipos de partculas por nmero de tamiz y el contenido promedio de

    los componentes de la muestra, respectivamente.

    42

  • Figura 9. Distribucin de los diferentes componentes del agregado fino segn el nmero de tamiz

    DISTRIBUCIN DE LOS DIFERENTES TIPOS DE PARTCULAS

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    No. 4 No 8 No. 16 No. 30 No. 50 No. 100Nmero de tamiz

    Porc

    enta

    je d

    e pa

    rtc

    ulas

    por

    tam

    iz

    RiolitaAndesitaVidrio HornblendaPmez

    43

  • Figura 10. Contenido promedio de los componentes del agregado fino

    CONTENIDO PROMEDIO EN LA MUESTRA

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    Riolita Andesita Vidrio Hornblenda Pmez

    Porc

    enta

    je

    3.1.4.2 Agregado grueso

    Como primer paso del anlisis del agregado grueso, se caracteriz la roca

    macroscpicamente, de esta forma se cont con una gua al realizar el anlisis

    qumico de xidos, con el cual se determin el tipo exacto de roca y as se pudo

    conocer la composicin mineralgica de forma precisa. Las caractersticas

    macroscpicas son las siguientes

    Tipo: roca gnea Subtipo: extrusiva Color: caf claro-gris claro

    44

  • Textura: porfirtica Estructura: vesicular (microscpica) Nombre: riolita vtrea

    3.1.4.2.1 Composicin qumica

    El anlisis qumico se realiz en el Laboratorio de Qumica Industrial

    (CaO, MgO, Al O y Fe O2 3 2 3) del CII y en el Laboratorio Tcnico del Ministerio de

    Energa y Minas (SiO2). Los informes entregados por los laboratorios se

    presentan en el anexo, los resultados se muestran en la tabla XIII.

    Tabla XIII. Composicin qumica del agregado grueso

    xido Porcentaje CaO 1.64 MgO 0.59 Al O 12.28 2 3Fe O 7.45 2 3SiO 70.18 2

    Al igual que la caracterizacin macroscpica, la composicin qumica de la

    muestra caracteriza a la roca como una riolita, segn bibliografa consultada

    (Igneous and Metamorphic Petrology, apndice D). Esta roca se considera no

    apta para ser usada como agregado para concreto debido a su alto contenido

    de slice, lo cual puede provocar las reacciones qumicas expansivas que

    fueron descritas en el marco terico.

    45

  • 46

  • 4. PRINCIPALES NORMAS RELACIONADAS Y SU FACTIBILIDAD DE APLICACIN

    En este trabajo se han abordado cuatro normas para analizar de forma

    ms completa los agregados en estudio, evaluando propiedades fsicas,

    mecnicas y qumicas. Sin embargo, las normas ASTM son muy especficas

    cuando se trata de un agregado utilizado para un propsito en particular, es

    aqu donde se debe decidir qu ensayos realizar.

    Adems de las normas incluidas en la especificacin ASTM C-33 y las

    normas ASTM C-295, C-289 y C-131, se consideran para el objetivo de este

    trabajo como normas complementarias o en algunos casos como sustitutas de

    la aplicadas (en funcin del tipo de material que se estudia), las normas que se

    describen y analizan a continuacin.

    4.1 Bondad de los agregados por el uso de sulfato de sodio o

    sulfato de magnesio, ASTM C-88

    Este mtodo cubre el proceso a seguir en el ensayo de agregados para

    determinar su resistencia a la desintegracin, cuando estn sujetos a la accin

    del clima en el concreto u otras aplicaciones. Esto se logra sumergiendo la

    muestra en soluciones saturadas de sulfato de sodio o sulfato de magnesio,

    seguido de un secado al horno para secar total o parcialmente la sal en los

    espacios permeables de los poros. Proporciona una informacin valiosa para

    juzgar la bondad de los agregados sujetos a la accin de la intemperie,

    particularmente cuando no hay informacin adecuada del historial de servicio .

    47

  • Este mtodo provee un procedimiento para hacer una estimacin

    preliminar de la calidad de los agregados. Los valores obtenidos pueden ser

    comparados con la especificacin C-33, que fue diseada para indicar las

    caractersticas apropiadas que deben tener los agregados. La precisin de este

    mtodo es baja, por lo que no es adecuado para rechazar agregados sin una

    confirmacin de otras pruebas relacionadas con el servicio especfico que se

    pretende.

    4.1.1 Factibilidad de aplicacin

    Esta prueba brinda resultados rpidos y la norma indica que solamente

    son preliminares, por lo que deben ser comparados con la especificacin ASTM

    C-33, ya que la ASTM C 88 no es por si misma lo suficientemente fiable como

    para calificar determinado agregado, adems debe tenerse cuidado para fijar

    los lmites de los resultados de esta norma en cualquier especificacin, debido a

    que el ensayo vara considerablemente en el porcentaje de masa perdido

    dependiendo de la sal que sea utilizada.

    4.2 Mtodo de la barra de mortero para determinar la

    reactividad potencial de los lcalis en combinaciones cemento-agregados, ASTM C-227

    Este mtodo de ensayo sirve para determinar la expansin potencial

    debida a reactividad de los lcalis en las combinaciones de cemento y

    agregados, midiendo la expansin desarrollada por las combinaciones en

    barras de mortero, durante el almacenaje bajo condiciones prescritas por el

    ensayo.

    48

  • Se reconocen dos tipos de reactividad de los lcalis con los agregados: la

    primera es la reaccin lcali-slice, que involucra ciertas rocas silceas,

    minerales y vidrio natural o artificial y la segunda es la reaccin lcali-carbonato

    que involucra dolomita, calcita y calizas dolomticas. Este mtodo no se

    recomienda cuando se trata de lcali-carbonato, debido a que la expansin en

    esta reaccin es mucho ms pequea que la producida por el lcali-slice

    teniendo a largo plazo los mismos efectos perjudiciales.

    4.2.1 Factibilidad de aplicacin

    Esta norma slo puede ser usada para la reaccin lcali-slice y es

    complementaria a la de reactividad potencial por el mtodo qumico y el anlisis

    petrogrfico, posee la ventaja de medir fsicamente las expansiones producidas

    por las reacciones qumicas, condicin que ninguno de los otros dos ensayos

    logra para este tipo de reaccin. Este ensayo es idneo para una cantera que

    an est en fase de estudios previos a la explotacin y tiene potencial para

    producir por muchos aos, ya que su realizacin toma largo tiempo, desde un

    mnimo de un ao para tener suficiente informacin, hasta varios aos despus

    si se desea. Por otro lado, si se requiere informacin sobre agregados que ya

    han sido usados, el anlisis petrogrfico brinda informacin rpida aunque no

    cuantitativa de los daos que pueden causar los minerales dainos.

    Si bien el mtodo de la barra de mortero puede dar una buena idea sobre

    reactividad en los primeros aos de un concreto, no permite establecer qu

    suceder varias dcadas despus de su elaboracin.

    49

  • 4.3 Reactividad potencial de los lcalis en rocas carbonticas, ASTM C-586

    Este mtodo de prueba cubre la determinacin de las caractersticas

    expansivas de las rocas carbonticas mientras estn sumergidas en una

    solucin de hidrxido de sodio (NaOH) a temperatura controlada. Los cambios

    de longitud observables que ocurren durante tal inmersin indican el nivel

    general de reactividad de la rocas. Este mtodo est concebido como

    provisional mas que como una especificacin que deba cumplirse y solamente

    busca suplir informacin de registros de servicio de agregados, de exmenes

    petrogrficos y otras pruebas.

    4.3.1 Factibilidad de aplicacin

    Debido a que la ASTM C-227 no es apropiada para rocas carbonticas,

    debe utilizarse esta norma para evaluar los cambios de volumen en rocas de

    este tipo, teniendo el inconveniente de que al igual que la ASTM C-289, la

    informacin no es del todo confiable, por lo que nuevamente la norma recurre a

    recomendar el anlisis petrogrfico para un anlisis ms amplio.

    4.4 Cambio potencial de volumen en combinaciones de

    cemento-agregados, ASTM C-342

    Esta prueba cubre la determinacin de la expansin potencial de

    combinaciones cemento-agregados, midiendo la expansin lineal desarrollada

    en barras de mortero sujetas a variaciones de temperatura y saturacin de

    agua, bajo condiciones prescritas por el mtodo.

    50

  • Se ha encontrado que este mtodo de prueba en algunos casos produce

    expansiones significativas cuando el cemento tiene pequeas cantidades de

    lcalis, y en otros casos donde el agregado no es presuntamente reactivo a los

    lcalis. Ha sido sugerido que este mtodo mide fenmenos de interaccin,

    posiblemente efectos de microfracturamiento que son en algunos casos de

    origen fsico y en otros quiz qumico.

    4.4.1 Factibilidad de aplicacin

    Tal y como lo dice esta norma, muchas veces agregados aparentemente

    inocuos sufren cambios de volumen que no tienen que ver necesariamente con

    las propiedades qumicas, si no mas bien con las propiedades fsicas como la

    temperatura y saturacin de agua. Hasta ahora no se haban considerado este

    tipo de expansiones para los bancos en estudio en este trabajo, por lo que sera

    muy til tener la informacin completa acerca de este fenmeno. La duracin de

    las mediciones en este ensayo es de 52 semanas.

    51

  • 52

  • CONCLUSIONES

    1. Ambas muestras de agregados no cumplen con ninguna de las

    especificaciones generales de la norma ASTM C-33, as mismo el

    agregado grueso tampoco cumple con el lmite de desgaste

    proporcionado por la norma ASTM C-131, por lo tanto estos agregados no

    deben ser usados para la fabricacin de concretos.

    2. Conforme al anlisis petrogrfico del agregado fino y el anlisis de xidos

    del agregado grueso, se encontr que estn formados principalmente de

    riolita y vidrio volcnico, ambos dainos para el concreto por su alto

    contenido de slice.

    3. El ensayo qumico de reactividad potencial indica que los agregados son

    inocuos, sin embargo, se considera que este mtodo no es confiable del

    todo, por lo que deben analizarse ms muestras para corroborar la

    informacin tomando en cuenta lo descrito por el examen petrogrfico.

    4. Se analiz la factibilidad de aplicacin de cuatro normas relacionadas

    consideradas las ms importantes y a excepcin de la ASTM C-586, el

    ensayo de estas normas brindara informacin ms amplia del

    desempeo de los agregados en estudio, no obstante, las cuatro normas

    aplicadas bastaron para dar un dictamen sobre la calidad de los

    agregados.

    53

  • 54

  • RECOMENDACIONES

    1. Tomar en cuenta la granulometra de los agregados segn la

    especificacin ASTM C-33 al realizar la trituracin de las rocas.

    2. Realizar un anlisis petrogrfico de concretos de distintas edades para

    comprobar si realmente los agregados del rea de Llano del Pinal y

    Xecaracoj son reactivos.

    3. Profundizar en el estudio de estos agregados en la ciudad de

    Quetzaltenango, ya que son utilizados por muchas personas, y esto se

    debe a que son la alternativa de menor precio.

    4. Buscar fuentes alternas de agregados y realizar los exmenes de calidad

    correspondientes antes de que inicie la explotacin, en este aspecto

    podra contarse con la ayuda de estudiantes de Ingeniera Civil que

    realizan EPS o trabajos de graduacin.

    55

  • 56

  • BIBLIOGRAFA

    1. American Society for Testing and Materials. Annual Book of ASTM Standards. Volumen 04.02. EEUU.1990, 804 pp.

    2. Myron G. Best. Igneous and metamorphic petrology. New York, EEUU:

    Editorial W.H. Freeman and Company. 1989. 372 pp. 3. Beltranena, Emilio. Agregados para concreto. Tesis Ing. Civil. Guatemala,

    Universidad de San Carlos de Guatemala, Facultad de ingeniera, 1952. 255 pp.

    4. Villegas Cancinos, Dionisio. Normas para la descripcin y examen

    petrogrfico de los componentes minerales de los agregados para concreto. Tesis Ing. Civil. Guatemala, Universidad de San Carlos de Guatemala, Facultad de Ingeniera, 1992. 29 pp.

    5. Romn vila, Luis Rolando. Examen petrogrfico y anlisis mineralgico

    de los bancos de materiales de la ciudad de Chimaltenango. Tesis Ing. Civil. Guatemala, Universidad de San Carlos de Guatemala, Facultad de Ingeniera, 2003. 63 pp.

    6. Martens Kuck, Uwe. Aplicaciones de la petrografa en el estudio de

    agregados y concretos. Guatemala, Centro Universitario del Norte -CUNOR-, 2003. 23 pp.

    57

  • 58

  • ANEXOS

    A continuacin se presentan los informes originales de los ensayos de

    laboratorio entregados por el Centro de Investigaciones de Ingeniera, estos

    son: especificaciones generales ASTM C-33 para agregado fino y grueso y

    desgaste por abrasin para el agregado grueso (ASTM C-131), reactividad

    potencial de las dos muestras de agregados (ASTM C-289) y anlisis de xidos

    (CaO, MgO, Al O y Fe O2 3 2 3). Por ltimo se muestra el informe del contenido de

    silicio proporcionado por el Laboratorio Tcnico del Ministerio de Energa y

    Minas.

    59

  • 60

  • Figura 11. Informe de la norma ASTM C-33 para agregado fino

    61

  • Figura 12. Informe de la norma ASTM C-33 para agregado grueso

    62

  • Figura 13. Informe de la norma ASTM C-131

    63

  • Figura 14. Informe de la norma ASTM C-289

    64

  • Figura 15. Resultado grfico de la norma ASTM C-289 para la arena

    65

  • Figura 16. Resultado grfico de la norma ASTM C-289 para el piedrn

    66

  • Figura 17. Resultados del anlisis de xidos del agregado grueso

    67

  • Figura 18. Resultados del anlisis de silicio del agregado grueso

    68

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    Hojas Preliminares.docEXAMEN DE CALIDAD DE AGREGADOS PARA CONCRETO DE DOS BANCOS EN LA CIUDAD DE QUETZALTENANGORal Armando Salguero Girn Asesorado por Ing. Julio Roberto Luna Aroche

    Guatemala, mayo de 2004UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALAFACULTAD DE INGENIERAEXAMEN DE CALIDAD DE AGREGADOS PARA CONCRETODE DOS BANCOS EN LA CIUDAD DE QUETZALTENANGOTRABAJO DE GRADUACINPRESENTADO A JUNTA DIRECTIVA DE LA FACULTAD DE INGENIERAPORRAL ARMANDO SALGUERO GIRNAl CONFERRSELE EL TTULO DE INGENIERO CIVILGUATEMALA, MAYO DE 2004NMINA DE JUNTA DIRECTIVATRIBUNAL QUE PRACTIC EL EXAMEN GENERAL PRIVADOHONORABLE TRIBUNAL EXAMINADOREXAMEN DE CALIDAD DE AGREGADOS PARA CONCRETO DE DOS BANCOS EN LA CIUDAD DE QUETZALTENANGORal Armando Salguero GirnAGRADECIMIENTOS

    INDICE GENERAL.docNDICE DE ILUSTRACIONES...................................................................... V RESUMEN.................................................................................................... XI OBJETIVOS.................................................................................................. XIII INTRODUCCIN........................................................................................... XVNDICE DE ILUSTRACIONESFIGURASDiaclasa Superficie de ruptura en una roca, a lo largo de la cual no se ha producido desplazamiento entre los bloques originados.Estructura vesicular Esta caracterstica se produce cuando los gases contenidos en las lavas escapan al disminuir la presin debido a una erupcin hacia la superficie, esto distiende el material fundido con la produccin de cavidades, burbujas o vesculas.Mortero Mezcla constituida por agua, arena y un aglomerante como el cemento Prtland. Puede contener adems un aditivo. Pmez Vidrio volcnico muy poroso y ligero debido a la liberacin de los gases que contena la lava de la que procede.Riolita Roca volcnica constituida mineralgicamente por cuarzo, feldespato y mica; su composicin es muy semejante a la del granito.Vidrio volcnico Los vidrios son soluciones excesivamente viscosas y grandemente sobre enfriadas en las cuales las molculas o los grupos atmicos estn desordenados, y no en un orden definido tal como en los cristales.

    OBJETIVOS

    General Especficos

    Examen de calidad de agregados para concretos de dos bancos.docTamizFuente: Normas de la Asociacin Americana para el Ensayo de Materiales, Vol. 04.02 Pg. 11

    El agregado fino deber tener no ms de 45 por ciento retenido entre 2 tamices consecutivos de los indicados en la tabla anterior. Tabla II. Clasificacin de la arena por su mdulo de finuraTabla IV. Tipo de abrasin segn granulometra, utilizando 5000 gr. de muestra TIPOFuente: Normas de la Asociacin Americana para el Ensayo de Materiales, Vol. 04.02 Pg. 178

    Tabla VII. Caractersticas fsicas del agregado finoTabla IX. Caractersticas fsicas del agregado gruesoFigura 9. Distribucin de los diferentes componentes del agregado fino segn el nmero de tamizCONCLUSIONESRECOMENDACIONESBIBLIOGRAFAANEXOS

    Figura 11. Informe de la norma ASTM C-33 para agregado fino